✨Từ điện trở khổng lồ

Từ điện trở khổng lồ

Hiệu ứng từ điện trở khổng lồ (tiếng Anh: Giant magnetoresistance, viết tắt là GMR) là sự thay đổi lớn của điện trở ở các vật liệu từ dưới tác dụng của từ trường ngoài. Tên gọi gốc tiếng Anh của GMR là "Giant magnetoresistance", dịch sang tiếng Việt còn chưa thống nhất (giữa từ "lớn" hay "khổng lồ") do việc so sánh với tên gọi một hiệu ứng từ điện trở khác có tên tiếng Anh là "Colossal magnetoresistance" (Từ "Colossal" có nghĩa còn lớn hơn với "Giant"). Vì thế, những nhà nghiên cứu khoa học vật liệu, vật lý chất rắn ở Việt Nam gọi tắt chung hiệu ứng này là GMR. Kết quả về hiệu ứng từ điện trở khổng lồ trong các siêu mạng Fe/Cr phát hiện bởi nhóm của Albert Fert Độ lớn của GMR được thể hiện qua tỉ số từ điện trở:

MR(\%) = \frac{\rho(H) - \rho(0)}{\rho(0)} = \frac{R(H) - R(0)}{R(0)}

Lịch sử của GMR

GMR là một hiệu ứng từ điện trở nhưng là một hiệu ứng lượng tử khác với hiệu ứng từ điện trở thông thường được nghiên cứu từ cuối thế kỷ 19. Hiệu ứng này lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1988. Nhóm nghiên cứu của Albert Fert ở Đại học Paris-11 trên các siêu mạng Fe(001)/Cr(001) cho tỉ số từ trở tới vài chục %. Nhóm nghiên cứu của Peter Grünberg ở Trung tâm Nghiên cứu Jülich (Đức) phát hiện ứng này trên màng mỏng kiểu "bánh kẹp" (sandwich) 3 lớp Fe(12 nm/Cr(1 nm)/Fe(12 nm) chế tạo bằng phương pháp epitaxy chùm phân tử trên đế GaAs. Hai tác giả này đã nhận giải thưởng Nobel Vật lý năm 2007 cho phát minh này.

Đây là hai nhóm độc lập nghiên cứu và phát hiện ra hiệu ứng GMR trên các màng đa lớp có các lớp sắt từ bị phân cách bởi lớp phản sắt từ hoặc phi từ, đồng thời đưa ra các giả thiết để giải thích hiệu ứng này.

Năm 1992, nhóm của A. E. Berkowitz (Đại học California, San Diego, Mỹ) phát hiện ra hiệu ứng GMR trên các màng hợp kim dị thể Co-Cu với cấu trúc là các hạt Co siêu thuận từ trên nền Cu có tỉ số từ trở đạt tới hơn 20%. Các nghiên cứu về sau tiếp tục phát triển và lý giải hiệu ứng này, và tính từ "khổng lồ" không còn được hiểu theo nghĩa độ lớn của hiệu ứng từ điện trở nữa, mà hiểu theo cơ chế tạo nên hiệu ứng: đó là cơ chế tán xạ phụ thuộc spin của điện tử.

Cơ chế của hiệu ứng GMR

Điện trở của các chất rắn được tạo ra do sự tán xạ của điện tử, và có các đóng góp cho sự tán xạ này gồm: Mô hình hai dòng của Mott để giải thích hiệu ứng GMR

  • Tán xạ trên mạng tinh thể do dao động mạng tinh thể gọi là tán xạ trên phonon.
  • Tán xạ trên spin của các phần tử mang từ tính, gọi là tán xạ trên magnon.
  • Tán xạ trên sai hỏng mạng tinh thể (defect).
  • Gần đây còn có các nghiên cứu chỉ ra sự tán xạ của điện tử trên các polaron từ để giải thích hiệu ứng CMR. Như vậy, hiệu ứng GMR có được là do sự tán xạ của điện tử trên magnon. Khi có các phần tử mang từ tính (ví dụ các lớp sắt từ trong các màng đa lớp hay các hạt siêu thuận từ trong các màng hợp kim dị thể) có sự định hướng khác nhau về mômen từ (do tác động của từ trường ngoài), sẽ dẫn đến sự thay đổi về tính chất tán xạ của điện tử và do đó sẽ làm thay đổi điện trở của chất rắn. Một cách chính xác hơn, hiệu ứng GMR trong các màng đa lớp được giải thích bằng mô hình hai dòng điện của Mott (đề ra từ năm 1936).
  • Mô hình hai dòng :: Là khái niệm được đề xuất năm 1935 bởi Mott để giải thích các tính chất bất thường của điện trở trong các kim loại sắt từ. Mott cho rằng ở nhiệt độ đủ thấp sao cho tán xạ trên magnon đủ nhỏ thì các dòng chuyển dời điện tử chiếm đa số (có spin song song với từ độ) và thiểu số (có spin đối song song với từ độ) sẽ không bị pha trộn trong quá trình tán xạ. Sự dẫn điện có thể coi là tổng hợp của hai dòng độc lập và không cân bằng của hai loại spin có chiều khác nhau. :: Các lớp phản sắt từ (ví dụ Cr) hay phi từ (ví dụ Cu) đóng vai trò ngăn cách giữa các lớp sắt từ, khiến cho mômen từ của các lớp sắt từ phải có sự định hướng khác nhau sao cho có sự cân bằng về từ độ. Sự tác động của từ trường ngoài dẫn đến việc thay đổi sự định hướng của mômen từ ở mỗi lớp, dẫn đến sự thay đổi về dòng dẫn của các spin phân cực, và dẫn đến sự thay đổi về điện trở suất.

    Ứng dụng của hiệu ứng GMR

  • Kể từ năm 1992, hiệu ứng GMR bắt đầu được ứng dụng trong các đầu đọc dữ liệu của ổ đĩa cứng máy tính thay cho các đầu đọc sử dụng hiệu ứng từ điện trở dị hướng cũ, làm tăng tốc độ đọc ghi thông tin. Người ta sử dụng các màng mỏng spin valve để cho các ứng dụng này. Một ưu điểm khiến chúng dễ dàng thay thế là khả năng chống nhiễu và chống ồn rất cao.
  • Ứng dụng trong việc chế tạo các cảm biến từ trường nhạy, các cảm biến đo gia tốc...
  • Một ứng dụng lớn nhất mở ra từ hiệu ứng này là việc phát triển các linh kiện spintronics, các linh kiện điện tử thế hệ mới hoạt động dựa trên việc điều khiển dòng spin của điện tử. Hiệu ứng từ điện trở khổng lồ, từ điện trở chui hầm là hai trụ cột của spintronics.
👁️ 74 | ⌚2025-09-16 22:26:43.667

QC Shopee
**Hiệu ứng từ điện trở khổng lồ** (tiếng Anh: **_Giant magnetoresistance_**, viết tắt là **_GMR_**) là sự thay đổi lớn của điện trở ở các vật liệu từ dưới tác dụng của từ trường ngoài.
**Hiệu ứng từ điện trở khổng lồ** (tiếng Anh: **_Giant magnetoresistance_**, viết tắt là **_GMR_**) là sự thay đổi lớn của điện trở ở các vật liệu từ dưới tác dụng của từ trường ngoài.
Hiệu ứng từ điện trở lớn trong các màng đa lớp Fe/Cr (Fert et al.) **Từ điện trở**, hay còn gọi tắt là **từ trở**, là tính chất của một số vật liệu, có thể
Hiệu ứng từ điện trở lớn trong các màng đa lớp Fe/Cr (Fert et al.) **Từ điện trở**, hay còn gọi tắt là **từ trở**, là tính chất của một số vật liệu, có thể
[[Cấu trúc tinh thể của vật liệu gốm kiểu perovskite có khả năng cho hiệu ứng CMR]]**Từ điện trở siêu khổng lồ** (tiếng Anh: **_Colossal magnetoresistance_**, viết tắt là **_CMR_**) là một hiệu ứng từ
Nguyên lý của MRAM: thông tin được lưu trong [[độ từ hóa|từ độ của các lớp sắt từ, sự đảo thông tin tương ứng với sự thay đổi điện trở do hiệu ứng từ điện
**Điện trở** là một linh kiện điện tử thụ động gồm 2 tiếp điểm kết nối, thường được dùng để hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch, điều chỉnh mức độ tín hiệu,
**Điện trở** là một linh kiện điện tử thụ động gồm 2 tiếp điểm kết nối, thường được dùng để hạn chế cường độ dòng điện chảy trong mạch, điều chỉnh mức độ tín hiệu,
Mô hình [[từ điện trở khổng lồ|hiệu ứng từ điện trở khổng lồ trong các spin valve]] **Spin valve** (chưa có tên gọi riêng trong tiếng Việt) là một linh kiện từ tính cấu tạo
**Điện tử học spin** (tiếng Anh: _spintronics_) là một ngành đa lĩnh vực mà mục tiêu chính là thao tác và điều khiển các bậc tự do của spin trong các hệ chất rắn. Nói
**Điện tử học spin** (tiếng Anh: _spintronics_) là một ngành đa lĩnh vực mà mục tiêu chính là thao tác và điều khiển các bậc tự do của spin trong các hệ chất rắn. Nói
nhỏ| Những gã khổng lồ Fafner và Fasolt nắm chặt [[Freyja trong minh họa do Arthur Rackham vẽ trong tác phẩm _Der Ring des Nibelungen_ của Richard Wagner. ]] nhỏ| Người khổng lồ Mata và
nhỏ| Những gã khổng lồ Fafner và Fasolt nắm chặt [[Freyja trong minh họa do Arthur Rackham vẽ trong tác phẩm _Der Ring des Nibelungen_ của Richard Wagner. ]] nhỏ| Người khổng lồ Mata và
So sánh giữa các sao khổng lồ đỏ và [[Mặt Trời (bên phải)]] Một ngôi **sao khổng lồ đỏ** là một sao khổng lồ toả sáng với khối lượng thấp hay trung bình đang ở
là một từ điển chữ Hán trong tiếng Nhật do Morohashi Tetsuji biên soạn. Từ điển này chứa đựng 5 vạn chữ Hán và 53 vạn từ ghép viết bằng chữ Hán. _Đại Hán-Hoà từ
**_Sophie và tên khổng lồ_** (The BFG: "Big Friendly Giant") là cuốn sách dành cho thiếu nhi được phát hành năm 1982 do nhà văn người Anh Roald Dahl viết và minh họa bởi Quentin
Cấu trúc từ của vật liệu phản sắt từ, gồm 2 phân mạng spin đối song và bằng nhau **Phản sắt từ** là nhóm các vật liệu từ có trật tự từ mà trong cấu
Cấu trúc từ của vật liệu phản sắt từ, gồm 2 phân mạng spin đối song và bằng nhau **Phản sắt từ** là nhóm các vật liệu từ có trật tự từ mà trong cấu
Từ Điển Anh - Việt 342000 Mục Từ (English - Vietnamese Dictionnary)(New Edition 2020) Trước mắt bạn là cuốn Từ điển Anh-Việt, tập đại thành của tiếng Anh hiện đại. Cuốn sách do một nhóm
Từ điển Oxford Anh Anh Việt Từ điển “Oxford Anh-Anh-Việt” có 2 mẫu mã, 2 màu sắc, 2 loại bìa cứng và mềm cho bạn lựa chọn. Với hơn 350.000 từ được chọn lọc dựa trên phiên
**_Người khổng lồ xanh phi trường_** (tựa gốc tiếng Anh: **_The Incredible Hulk_**) là một bộ phim siêu anh hùng dựa trên nhân vật Hulk của Marvel Comics, do Marvel Studios sản xuất và Universal
COMBO 2 cuốn sách Tư duy, kĩ năng sống - Đọc Vị Bất Kỳ Ai (Tái Bản 2019) + Tự Chủ Với Âu Lo, Tự Do Với Cảm Xúc 1.Đọc Vị Bất Kỳ Ai (Tái
**Dương Không Lộ** (楊空路, 1016-1094), húy **Dương Minh Nghiêm**, hiệu **Khổng Lồ** đọc tránh **Không Lộ** pháp hiệu là **Thông Huyền chân nhân**, **Vân Du Tường** quê gốc làng Giao Thủy (sau đổi là làng
**Dương Không Lộ** (楊空路, 1016-1094), húy **Dương Minh Nghiêm**, hiệu **Khổng Lồ** đọc tránh **Không Lộ** pháp hiệu là **Thông Huyền chân nhân**, **Vân Du Tường** quê gốc làng Giao Thủy (sau đổi là làng
**_Cô gái và gã khổng lồ_** (tên gốc tiếng Anh: **_Colossal_**) là một phim điện ảnh hài kịch đen khoa học viễn tưởng năm 2016 do Nacho Vigalondo đạo diễn và biên kịch. Phim có
**Spin** là một đại lượng vật lý, có bản chất của mô men động lượng và là một khái niệm thuần túy lượng tử, không có sự tương ứng trong cơ học cổ điển. Trong
1. Lợi ích vượt trội của bàn chải điện Nicefeel FC163 • Đảm bảo thời gian đánh răng tối đa – Theo Hiệp hội Nha khoa Hoa Kỳ (American Dental Association), thời gian đánh răng
COMBO 2 cuốn sách Tư duy, kĩ năng sống - Ba Người Thầy Vĩ Đại (Tái Bản) + Tự Chủ Với Âu Lo, Tự Do Với Cảm Xúc 1. Ba Người Thầy Vĩ Đại (Tái
Từ điển 202X là một dự án sách của  VinMagazine kết hợp cùng Alpha Books. Cuốn sách tổng hợp những chủ đề hết sức thú vị và hợp thời, trải rộng trên 5 lĩnh vực:
Từ điển những nỗi sợ hãi và cuồng loạn được bình chọn là cuốn sách của năm bởi The Times, Financial Times, Spectator và Daily Mail. Là con người, dường như ai cũng từng bị
COMBO 2 cuốn sách Tư duy, kĩ năng sống - How Psychology Works - Hiểu Hết Về Tâm Lý Học + Tự Chủ Với Âu Lo, Tự Do Với Cảm Xúc 1.How Psychology Works -
Công Cụ Của Những Người Khổng Lồ Công Cụ Của Những Người Khổng Lồ - Chiến Lược, Lộ Trình, Và Thói Quen Của Các Tỷ Phú, Các Thần Tượng, Và Những Nhà Thực Hành Đẳng
[Combo 3 cuốn] Sách Sự Tự Tin + Nếu Không Nỗ Lực Ai Sẽ Chăm Chỉ Thay Bạn + Chiến Thắng Bản Thân Là Chiến Thắng Hiển Hách Nhất- YMATE Giới thiệu chung về sách
Combo Trở Về Từ Cõi Sáng + Không Giới Hạn - Khám Phá Ho'oponopono (Bộ 2 Cuốn) "Không Giới Hạn là câu chuyện về sự trở về trạng thái zero, nơi không một thứ gì tồn
[Combo 3 cuốn] Sách Sự Tự Tin + Nếu Không Nỗ Lực Ai Sẽ Chăm Chỉ Thay Bạn + Chiến Thắng Bản Thân Là Chiến Thắng Hiển Hách Nhất- YMATE Giới thiệu chung về sách
Combo Sách Thay Đổi Để Hạnh Phúc: 999 Lá Thư Gửi Cho Chính Mình - Mong Bạn Trở Thành Phiên Bản Hạnh Phúc Nhất (Phần 2) + Lấy Tình Thâm Mà Đổi Đầu Bạc +
Tăm nước Bezt giúp loại bỏ các thức ăn dư thừa trong các kẽ răng mà bàn chải không thể nào chạm tới nhằm hạn chế tối đa các bệnh về răng miệng như sâu
Cuốn sách này dành cho ai ? - Bạn là người đã có nền tảng cơ bản về ngữ âm, ngữ pháp nhưng vốn từ vựng lại ít? - Bạn là người tự tin trong
Cuốn sách này dành cho ai ? - Bạn là người đã có nền tảng cơ bản về ngữ âm, ngữ pháp nhưng vốn từ vựng lại ít? - Bạn là người tự tin trong
Cuốn sách này dành cho ai ? Bạn là người đã có nền tảng cơ bản về ngữ âm, ngữ pháp nhưng vốn từ vựng lại ít? Bạn là người tự tin trong giao tiếp
nhỏ|360x360px|Giá trị điện thế màng _v (t)_ đơn vị milivôn (mV) theo mô hình Hodgkin–Huxley, biểu đồ biểu diễn sự chuyển đổi từ trạng thái tĩnh (điện thế nghỉ) sang trạng thái động (điện thế
**Tượng Nữ thần Tự do** (; tên đầy đủ là **Nữ thần Tự do Soi sáng Thế giới**; ; ) là một tác phẩm điêu khắc bằng đồng theo phong cách tân cổ điển với
là một seires manga shōnen Nhật Bản được sáng tác và minh họa bởi Furudate Haruichi (古舘 春一). Ban đầu bộ truyện được dự kiến sẽ là một one-shot phát hành tại tạp chí _Jump
nhỏ|phải|[[Capybara loài _chuột lang nước khổng lồ_, chúng là loài to lớn nhất trong các động vật gặm nhấm, với cân nặng kỷ lục được ghi nhận là 91kg]] **Chuột khổng lồ** hay **giống chuột